一种基于Wireless HART的密钥更新方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Wireless HART的密钥更新方法，该方法无需在物联网设备之间特意传输密钥更新消息，而是在传输目标数据的同时，更新接收密钥，当返回确认消息至发送端时，发送端便同步更新发送密钥，使得发送密钥和接收密钥保持同步更新；同时确认消息是目标数据在传输过程中既定存在的，所以未增加通信流量，从而节约了通信资源，也提高了网络的安全性。相应地，本发明专利技术公开的一种基于Wireless HART的密钥更新装置、设备及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于WirelessHART的密钥更新方法
本专利技术涉及密钥更新
，更具体地说，涉及一种基于WirelessHART的密钥更新方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
随着计算机技术、互联网技术和密码学技术的不断融合发展，密钥已经成为数据传输过程中必不可少的参数，密钥用于将明文转换为密文或将密文转换为明文。目前在工业物联网中，通信设备一般通过WirelessHART进行数据交互。WirelessHART是一个开放式的可互操作无线通信标准，能够满足流程工业对于实时工厂应用中可靠、稳定和安全的无线通信，在基于WirelessHART组成的物联网中，一般包括：连接到过程或工厂设备的无线现场设备，使这些现场设备与其他设备进行数据交互的网关，以及其他用于配置应用的设备，这些设备在进行数据交互时，通过会话密钥(Sessionkey)来加密或解密数据。会话密钥是保证设备之间安全通信会话而随机产生的加密和解密密钥，其一般为对称密钥。现有的工业网络中的每个设备节点的会话密钥极少更新，这给网络带来了极大的安全隐患。若采用WirelessHART提供的会话密钥的更新方法，则需要特意发送会话密钥更新的消息至各个设备节点，占用了通信资源；且由于该网络中的现场设备一般为无线设备，其电池电量有限，故如此更新会话密钥，还消耗了无线设备的能量，缩短了网络的生命周期。因此，如何在节约通信资源的同时，及时更新设备进行数据交互的密钥，以保证物联网的通信安全，是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于WirelessHART的密钥更新方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以实现在节约通信资源的同时，及时更新设备进行数据交互的密钥，以保证物联网的通信安全。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种基于WirelessHART的密钥更新方法，包括：接收发送端发送的目标数据密文，所述目标数据密文为所述发送端将目标数据通过当前发送密钥进行加密的密文；通过当前接收密钥解密所述目标数据密文，得到所述目标数据，并判断所述目标数据与预置的历史接收数据是否一致；若否，则根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥，并返回确认消息至所述发送端，以使所述发送端同步更新所述当前发送密钥；其中，所述当前发送密钥与所述当前接收密钥为对称密钥。其中，所述根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥，包括：将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行逻辑运算，得到运算结果，并根据所述运算结果和所述单向散列函数计算目标接收密钥，将所述当前接收密钥更新为所述目标接收密钥。其中，所述将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行逻辑运算，得到运算结果，并根据所述运算结果和所述单向散列函数计算目标接收密钥，包括：当所述目标数据与所述历史接收数据为同类型数据时，判断所述目标数据包含的数据值是否大于所述历史接收数据包含的数据值；若是，则将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行异或运算，得到异或运算结果，并根据所述异或运算结果和所述单向散列函数计算所述目标接收密钥；若否，则将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行与运算，得到与运算结果，并根据所述与运算结果和所述单向散列函数计算所述目标接收密钥。其中，所述根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥之前，还包括：将所述历史接收数据更新为所述目标数据。其中，所述发送端同步更新所述当前发送密钥，包括：所述发送端判断所述目标数据与所述发送端预置的历史发送数据是否一致，当所述目标数据与所述历史发送数据不一致时，所述发送端根据所述目标数据和所述单向散列函数同步更新所述当前发送密钥。一种基于WirelessHART的密钥更新装置，包括：接收模块，用于接收发送端发送的目标数据密文，所述目标数据密文为所述发送端将目标数据通过当前发送密钥进行加密的密文数据；执行模块，用于通过当前接收密钥解密所述目标数据密文，得到所述目标数据，并判断所述目标数据与预置的历史接收数据是否一致；更新模块，用于当所述目标数据与所述历史接收数据不一致时，根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥，并返回确认消息至所述发送端，以使所述发送端同步更新所述当前发送密钥；其中，所述当前发送密钥与所述当前接收密钥为对称密钥。其中，所述更新模块具体用于：将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行逻辑运算，得到运算结果，并根据所述运算结果和所述单向散列函数计算目标接收密钥，将所述当前接收密钥更新为所述目标接收密钥。其中，所述更新模块包括：判断单元，用于当所述目标数据与所述历史接收数据为同类型数据时，判断所述目标数据包含的数据值是否大于所述历史接收数据包含的数据值；异或运算单元，用于当所述目标数据包含的数据值大于所述历史接收数据包含的数据值时，将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行异或运算，得到异或运算结果，并根据所述异或运算结果和所述单向散列函数计算所述目标接收密钥；与运算单元，用于当所述目标数据包含的数据值小于所述历史接收数据包含的数据值时，将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行与运算，得到与运算结果，并根据所述与运算结果和所述单向散列函数计算所述目标接收密钥。一种基于WirelessHART的密钥更新设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的基于WirelessHART的密钥更新方法的步骤。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的基于WirelessHART的密钥更新方法的步骤。通过以上方案可知，本专利技术实施例提供的一种基于WirelessHART的密钥更新方法，包括：接收发送端发送的目标数据密文，所述目标数据密文为所述发送端将目标数据通过当前发送密钥进行加密的密文；通过当前接收密钥解密所述目标数据密文，得到所述目标数据，并判断所述目标数据与预置的历史接收数据是否一致；若否，则根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥，并返回确认消息至所述发送端，以使所述发送端同步更新所述当前发送密钥；其中，所述当前发送密钥与所述当前接收密钥为对称密钥。可见，所述方法在传输目标数据的同时，还更新了接收密钥，当返回确认消息至发送端时，发送端便同步更新发送密钥，使得发送密钥和接收密钥保持同步更新；即无需在物联网设备之间特意传输密钥更新消息，从而节约了通信资源；同时确认消息是目标数据在传输过程中既定存在的，所以未增加通信流量，且该返回消息不仅表示接收端已接收到目标数据，还表示发送端可以判定自身是否需要更新密钥，如此便使得发送密钥和接收密钥能够及时同步更新，从而提高了网络的安全性。相应地，本专利技术实施例提供的一种基于WirelessHART的密钥更新装置、设备及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Wireless HART的密钥更新方法，其特征在于，包括：接收发送端发送的目标数据密文，所述目标数据密文为所述发送端将目标数据通过当前发送密钥进行加密的密文；通过当前接收密钥解密所述目标数据密文，得到所述目标数据，并判断所述目标数据与预置的历史接收数据是否一致；若否，则根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥，并返回确认消息至所述发送端，以使所述发送端同步更新所述当前发送密钥；其中，所述当前发送密钥与所述当前接收密钥为对称密钥。

【技术特征摘要】
1.一种基于WirelessHART的密钥更新方法，其特征在于，包括：接收发送端发送的目标数据密文，所述目标数据密文为所述发送端将目标数据通过当前发送密钥进行加密的密文；通过当前接收密钥解密所述目标数据密文，得到所述目标数据，并判断所述目标数据与预置的历史接收数据是否一致；若否，则根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥，并返回确认消息至所述发送端，以使所述发送端同步更新所述当前发送密钥；其中，所述当前发送密钥与所述当前接收密钥为对称密钥。2.根据权利要求1所述的基于WirelessHART的密钥更新方法，其特征在于，所述根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥，包括：将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行逻辑运算，得到运算结果，并根据所述运算结果和所述单向散列函数计算目标接收密钥，将所述当前接收密钥更新为所述目标接收密钥。3.根据权利要求2所述的基于WirelessHART的密钥更新方法，其特征在于，所述将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行逻辑运算，得到运算结果，并根据所述运算结果和所述单向散列函数计算目标接收密钥，包括：当所述目标数据与所述历史接收数据为同类型数据时，判断所述目标数据包含的数据值是否大于所述历史接收数据包含的数据值；若是，则将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行异或运算，得到异或运算结果，并根据所述异或运算结果和所述单向散列函数计算所述目标接收密钥；若否，则将所述当前接收密钥与所述目标数据按位进行与运算，得到与运算结果，并根据所述与运算结果和所述单向散列函数计算所述目标接收密钥。4.根据权利要求1所述的基于WirelessHART的密钥更新方法，其特征在于，所述根据所述目标数据和单向散列函数更新所述当前接收密钥之前，还包括：将所述历史接收数据更新为所述目标数据。5.根据权利要求1所述的基于WirelessHART的密钥更新方法，其特征在于，所述发送端同步更新所述当前发送密钥，包括：所述发送端判断所述目标数据与所述发送端预置的历史发送数据是否一致，当所述目标数据与所述历史发送数据不一致时，所述发送端根据所述目标数据和所述单向散列函数同步更新所述当前发送密钥。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓鸰，于龙海，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44